WO2020022108A1 - タッチセンサ - Google Patents
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Abstract
タッチセンサ(1)は、配線部(17)と上下方向で重なるようにビューエリア(V)の外方に配置されたグランド部(20)を備えている。グランド部(20)は、導電性を有する複数の第1細線(14)からなる複数のセル(15)を並べて形成した網目状のグランド用メッシュパターン(23)を含む。複数のセル(15)は、各々が互いに隣接しかつ隣り合う一方のセル(15)の頂点が他方のセル(15)における辺部と接するように互いにずれた状態で配置されている。
Description
本開示はタッチセンサに関するものである。
従来から、タッチ操作を行うことが可能なタッチセンサに関し、例えば特許文献1に示されるものが知られている。
この特許文献1には、第一基板と、第一基板の上方に配置された第二基板と、第一基板の上面において略帯状に形成された複数の送信電極(第一の電極)と、第二基板の上面において略帯状に形成された複数の受信電極(第二の電極)と、第一基板の上面に形成されかつ複数の送信電極の各々と電気的に接続された複数の第一の配線部と、第2基板の上面に形成されかつ複数の受信電極の各々と電気的に接続された複数の第二の配線部と、を備えたタッチセンサが開示されている。
第一および第二基板の各々は、送信電極と受信電極とが互いに交差した状態となるように互いに積層配置されている。第一基板の上面には、送信電極および受信電極の各々と電気的に絶縁されたベタ状のシールド部が形成されている。このシールド部は、各送信電極に接続された配線部の上方に配置されている。
特許文献1のタッチセンサでは、ベタ状のシールドが送信電極に接続された配線部の上方において当該配線部と重なるように配置されている。これにより、タッチセンサの外側からの配線部へのノイズや静電気などの進入を抑制することが可能となっていた。
しかしながら、特許文献1のタッチセンサでは、ベタ状のシールドと複数の配線部との重なり部分の領域が相対的に大きくなってしまうことから、上記シールドと配線部との間に容量結合が生じやすくなっていた。すなわち、特許文献1のタッチセンサでは、上記シールドと配線部との重なり部分に容量結合が生じやすい構造となっていたので、かかる構造により、タッチセンサの検出精度が低下してしまうおそれがあった。
本開示は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タッチセンサの外側からノイズや静電気などがビューエリア内に進入することを抑えられるとともに、配線部における容量結合を抑制することにある。
上記の目的を達成するために、本開示の一実施形態に係るタッチセンサには、視覚的情報を透過して得られるビューエリアが設けられており、このタッチセンサは、ビューエリアの内方に配置されたセンサ電極と、ビューエリアの外方に配置されていて、一端部がセンサ電極と電気的に接続された配線部と、配線部と上下方向で重なるようにビューエリアの外方に配置されたグランド部と、を備えている。グランド部は、導電性を有する第1細線からなる複数のセルを並べて形成した網目状の第1メッシュパターンを含む。複数のセルの各々は、互いに隣接し、かつ隣り合う一方のセルの頂点が他方のセルにおける辺部と
接するように互いにずれた状態で配置されていることを特徴とする。
接するように互いにずれた状態で配置されていることを特徴とする。
本開示によると、タッチセンサの外側からノイズや静電気などがビューエリア内に進入することを抑えられるとともに、配線部における容量結合も抑制できる。
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1は、本開示の実施形態に係るタッチセンサ1の全体を示している。このタッチセンサ1は、タッチ操作が可能なセンサ型入力装置である。タッチセンサ1は、例えば液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の機器(例えばカーナビゲーション等の車載装置、パーソナルコンピュータのディスプレイ機器、携帯電話、携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コピー機、券売機、現金自動預け払い機、時計など)に対する入力装置として用いられる。
以下の説明において、タッチセンサ1の長辺方向(図1の左下から右上に向かう方向)をX軸方向とする一方、X軸方向に直交しかつタッチセンサ1の短辺方向(図1の右下から左上に向かう方向)をY軸方向として定めるものとする。また、後述するカバー部材2の操作面2b側を「上側」とし、操作面2bの反対側を「下側」としてタッチセンサ1の上下方向を定めるものとする。なお、このような位置関係は、タッチセンサ1またはタッチセンサ1が組み込まれた機器における実際の方向とは無関係である。
(カバー部材)
図1に示すように、タッチセンサ1は、光透過性を有するカバー部材2を備えている。カバー部材2は、カバーガラスまたはプラスチック製のカバーレンズからなる。カバー部材2は、例えば長方形の板状に形成されている。カバー部材2は、後述する第2基板6の上面に積層配置されている。
図1に示すように、タッチセンサ1は、光透過性を有するカバー部材2を備えている。カバー部材2は、カバーガラスまたはプラスチック製のカバーレンズからなる。カバー部材2は、例えば長方形の板状に形成されている。カバー部材2は、後述する第2基板6の上面に積層配置されている。
カバー部材2の外周位置には、印刷等により黒色等の暗色で略額縁状の窓枠部2aが形成されている。この窓枠部2aで囲まれた内部の矩形領域は、透光可能なビューエリアV(図2参照)として構成されている。ビューエリアVは、タッチセンサ1における視覚的情報を透過して得るための領域である。ビューエリアVに対応するカバー部材2の上面は、タッチ操作に伴い使用者の手指などが接触する操作面2bとして構成されている。
(フレキシブル配線板)
タッチセンサ1は、フレキシブル配線板3を備えている。フレキシブル配線板3は、柔軟性を有しかつ変形状態でもその電気的特性が変化しないように構成されている。フレキシブル配線板3は、例えばポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等の可撓性を有する絶縁フィルムからなる。フレキシブル配線板3は、その先端部が例えば図示しない異方導電性接着剤により後述する第1基板5および第2基板6の上面側に固着されるように構成されている。
タッチセンサ1は、フレキシブル配線板3を備えている。フレキシブル配線板3は、柔軟性を有しかつ変形状態でもその電気的特性が変化しないように構成されている。フレキシブル配線板3は、例えばポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等の可撓性を有する絶縁フィルムからなる。フレキシブル配線板3は、その先端部が例えば図示しない異方導電性接着剤により後述する第1基板5および第2基板6の上面側に固着されるように構成されている。
(基板)
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、基板4,4を備えている。基板4,4は、第1基板5および第2基板6からなる。第2基板6は、図示しない光透過性を有する粘着層を介して第1基板5の上側に積層配置されている。
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、基板4,4を備えている。基板4,4は、第1基板5および第2基板6からなる。第2基板6は、図示しない光透過性を有する粘着層を介して第1基板5の上側に積層配置されている。
第1および第2基板5,6の各々は、例えばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、PMMA(アクリル)、ポリアリレート、COP(シクロオレフィンポリマー)、COC(シクロオレフィンコポリマー)等のような光透過性を有する樹脂材等、またはガラスからなる。
第1および第2基板5,6の各々は、略長方形に形成されている。第1基板5の下面側には、図示しない液晶ディスプレイが配置されている。なお、第2基板6が比較的硬い材質で構成されている場合には、特にカバー部材2を設けなくてもよい。かかる場合、第2基板6に略額縁状の窓枠部2aを形成しかつビューエリアVを設けるようにすればよい。
図7に示すように、第1基板5の上面には、後述する第1細線14および接続端子16の材料となる導電金属を埋設するための溝部7,7,…が形成されている。なお、図7では第1基板5の上面に形成された溝部7,7,…を示しているが、これと同様に、第2基板6の上面にも溝部7,7,…が形成されている。
(センサ電極)
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、センサ電極10,10,…を備えている。センサ電極10,10,…は、ビューエリアV内に配置されている。センサ電極10,10,…は、カバー部材2の操作面2bに接触した使用者の手指(検知対象物)によるタッチ操作の検知が可能な静電容量方式として構成されている。センサ電極10,10,…は、送信電極11,11,…および受信電極12,12,…からなる。
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、センサ電極10,10,…を備えている。センサ電極10,10,…は、ビューエリアV内に配置されている。センサ電極10,10,…は、カバー部材2の操作面2bに接触した使用者の手指(検知対象物)によるタッチ操作の検知が可能な静電容量方式として構成されている。センサ電極10,10,…は、送信電極11,11,…および受信電極12,12,…からなる。
送信電極11,11,…は、図示しない駆動回路に接続されている。送信電極11,11,…は、上記駆動回路により周囲に電界を放射するように構成されている。図3に示すように、送信電極11,11,…は、第1基板5の上面に形成されている。各送信電極11は、平面視において長辺がY軸方向に沿って略帯状に延びている。送信電極11,11,…は、X軸方向に間隔をあけて配置されている。
受信電極12,12,…は、送信電極11,11,…から放射された電界を受信するように構成されている。図4に示すように、受信電極12,12,…は、第2基板6の上面に形成されている。各受信電極12は、平面視において長辺がX軸方向に沿って略帯状に延びている。受信電極12,12,…は、Y軸方向に間隔をあけて配置されている。各受信電極12は、各送信電極11と上下方向に間隔をあけて互いに略直交するように配置されている(図2参照)。すなわち、各受信電極12は、各送信電極11と絶縁された状態で各送信電極11と交差している。
図5および図6に示すように、各センサ電極10は、所定形状のセンサ用メッシュパターン13(第2メッシュパターン)を含む。この実施形態において、センサ用メッシュパターン13は、導電性を有する第1細線14,14,…が互いに交差しかつ等間隔に配置された網目状となるように形成されている。なお、第1細線14,14,…は、等間隔に配置されていなくてもよい。
各第1細線14は、基板4の上面に形成された溝部7に銅や銀などの導電金属が埋設された導電層Mとして構成されている。第1細線14は、幅寸法が例えば2μm以下となるように形成されているのが望ましい。
各第1細線14は、後述する接続端子16に接続されている。各第1細線14は、X軸方向およびY軸方向の各々に対して斜め方向に延びている。具体的に、第1細線14は、その線方向が接続端子16を斜めに横切るように接続端子16と交差している。第1細線14,14,…と接続端子16との接続交点同士は、接続端子16の長手方向(X軸方向)において互いに間隔をあけて配置されている。
各セル15は、互いに同じ大きさに形成されかつ2つの対角線の長さが互いに異なる平行四辺形に形成されている。具体的に、セル15,15,…は、各々の外形が仮想的な第1対角線15aおよび第1対角線15aよりも短い仮想的な第2対角線15bからなるひし形(すなわち、4つの辺の長さが全て等しい平行四辺形)に形成されている。また、セル15,15,…は、互いに同じ大きさのひし形となるように構成されている。センサ用メッシュパターン13を構成する各セル15は、第2対角線15bがX軸方向に延びかつ第1対角線15aがY軸方向に延びるように配置されている。
(接続端子)
図5および図6に示すように、各センサ電極10は、接続端子16,16を有している。各接続端子16は、ビューエリアVの周縁近傍に配置されている。具体的に、各接続端子16は、センサ電極10の長手方向における一端部および他端部のそれぞれの位置に配置されている。
図5および図6に示すように、各センサ電極10は、接続端子16,16を有している。各接続端子16は、ビューエリアVの周縁近傍に配置されている。具体的に、各接続端子16は、センサ電極10の長手方向における一端部および他端部のそれぞれの位置に配置されている。
各送信電極11の接続端子16,16は、X軸方向に沿って延びる細線状の単線からなる。また、図示しないが、各受信電極12の接続端子16,16は、Y軸方向に沿って延びる細線状の単線からなる。すなわち、この細線状の単線は、各センサ電極10の短辺方向に沿って連続的に延びている。
各接続端子16は、第1細線14,14,…と交差した状態でセンサ用メッシュパターン13の端部に接続されている。すなわち、接続端子16は、第1細線14,14,…と電気的に接続されている。
図示しないが、各接続端子16は、基板4の上面に形成された溝部7に銅や銀などの導電金属が埋設された導電層Mとして構成されている。各接続端子16は、幅寸法が例えば8μmとなるように形成されているのが望ましい。
(配線部)
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、センサ電極10,10,…を図示しない外部回路と電気的に接続するための配線部17,17,…を備えている。配線部17,17,…は、ビューエリアVの外方に配置されている(図2参照)。
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、センサ電極10,10,…を図示しない外部回路と電気的に接続するための配線部17,17,…を備えている。配線部17,17,…は、ビューエリアVの外方に配置されている(図2参照)。
図5に示すように、配線部17は、略梯子状に形成されている。具体的に、配線部17は、導電性を有する一対の第2細線18,18および少なくとも1つのブリッジ部19からなる。図示しないが、第2細線18,18およびブリッジ部19の各々は、第1細線14と同様に、基板4の上面に形成された溝部7に銅や銀などの導電金属が埋設された導電層Mとして構成されている。各第2細線18の線幅は、例えば2~8μmが望ましい。
第2細線18,18は、各々が配線部17の延伸方向に沿って延びている。第2細線18,18は、互いに間隔をあけて配置されている。ブリッジ部19は、各第2細線18と交差する方向に延びかつ各第2細線18と連続している。すなわち、ブリッジ部19は、第2細線18,18同士を架け渡すように第2細線18,18同士の間に配置されている。
図3に示すように、第1基板5の上面に形成された配線部17の一端部は、送信電極11の端部(図5に示す接続端子16)と連続している。すなわち、配線部17の一端部は、送信電極11と電気的に接続されている。また、この配線部17の他端部は、フレキシブル配線板3と電気的に接続されている。
図4に示すように、第2基板6の上面に形成された配線部17の一端部は、受信電極12の端部(図示しない受信電極12の接続端子16)と連続している。すなわち、配線部17の一端部は、受信電極12と電気的に接続されている。また、この配線部17の他端部は、フレキシブル配線板3と電気的に接続されている。
(グランド部)
図2に示すように、タッチセンサ1は、グランド電位に設定されたグランド部20,20,…を備えている。グランド部20,20,…は、センサ電極10,10,…および配線部17,17,…と電気的に絶縁されている。グランド部20,20,…は、ビューエリアVの外方に配置されている。具体的に、グランド部20,20,…は、第1および第2基板5,6が互いに積層配置された状態において、ビューエリアVの外周を囲うようにビューエリアVの周囲の位置に配置されている。
図2に示すように、タッチセンサ1は、グランド電位に設定されたグランド部20,20,…を備えている。グランド部20,20,…は、センサ電極10,10,…および配線部17,17,…と電気的に絶縁されている。グランド部20,20,…は、ビューエリアVの外方に配置されている。具体的に、グランド部20,20,…は、第1および第2基板5,6が互いに積層配置された状態において、ビューエリアVの外周を囲うようにビューエリアVの周囲の位置に配置されている。
図2~図4に示すように、グランド部20,20,…は、第1グランド部21および第2グランド部22,22により構成されている。なお、図2~図4では、第1グランド部21および第2グランド部22,22を強調して示すために、第1グランド部21および第2グランド部22,22に対してドットのハッチングを付している。
図3に示すように、第1グランド部21は、第1基板5の上面に形成されている。第1グランド部21は、ビューエリアVの外方において送信電極11,11,…および第1基板5上の配線部17,17,…を避けた位置に配置されている。具体的に、第1グランド部21は、第1基板5の周縁部寄りに配置されていて、X軸方向およびY軸方向に沿って延びている。第1グランド部21は、第2基板6の上面に位置する配線部17,17,…と上下方向で重なるように配置されている(図2参照)。
なお、詳細な図示は省略するが、第1グランド部21にはグランド部用の配線部が接続されている。グランド部用の配線部は、例えば上述した配線部17と同様の梯子状などに構成されていると望ましく、グランド部用の配線部は、その一端が第1グランド部21に接続され、他端がフレキシブル配線板3と電気的に接続されていて、このグランド部用の配線部を通じて第1グランド部21はグランド電位に設定可能になっている。
図4に示すように、第2グランド部22,22は、第2基板6の上面に形成されている。第2グランド部22,22は、ビューエリアVの外方において受信電極12,12,…および第2基板6上の配線部17,17,…を避けた位置に配置されている。具体的に、第2グランド部22,22は、第2基板6の周縁部寄りの位置に配置されていて、X軸方向およびY軸方向に沿って延びている。第2グランド部22,22は、第1基板5の上面に位置する配線部17,17,…と上下方向で重なる位置に配置されている(図2参照)。
なお、詳細な図示は省略するが、第2グランド部22にもグランド部用の配線部が接続されている。グランド部用の配線部は、例えば上述した配線部17と同様の梯子状などに構成されていると望ましく、グランド部用の配線部は、その一端が第2グランド部22に接続され、他端がフレキシブル配線板3と電気的に接続されていて、このグランド部用の配線部を通じて第2グランド部22はグランド電位に設定可能になっている。
次に、図8~図11に示すように、各グランド部20は、導電性を有する第1細線14,14,…からなる複数のセル15,15,…を並べて網目状に形成したグランド用メッシュパターン23(第1メッシュパターン)を含む。すなわち、グランド用メッシュパターン23は、センサ用メッシュパターンの構成要素と共通している。なお、第1細線14,14,…およびセル15,15,…については、その詳細な説明を省略する。
グランド用メッシュパターン23を構成するセル15,15,…は、各々が互いに隣接するように配置されている。このセル15,15,…は、隣り合う一方のセル15の頂点が他方のセル15における辺部と接するように互いにずれた状態で配置されている。具体的に、この実施形態では、隣り合う一方のセル15の頂点が他方のセル15における辺部の中点に接している。
より具体的に、辺部とは、セル15において隣り合う二つの頂点同士の間を繋ぐ部位であり、当該形態では、前記他方のセル15の直線状の前記一つの辺部に対して、前記一方のセル15の前記一つの頂点が位置する。前記他方のセル15の前記一つの辺部は、前記一方のセル15の前記一つの頂点から一方側で隣り合う他の頂点までに伸びる辺部の一部分と一致している。そして、前記一方のセル15は前記一つの頂点から他方側で隣り合う他の頂点を繋ぐ他の辺部を有し、前記他の辺部は、前記一つの頂点から前記他方のセル15の前記一つの辺部に交差する方向に直線状に伸びている。
次に、図3および図4に示すように、各グランド部20は、第1および第2帯部24,25を含む。
図3に示すように、第1グランド部21の第1帯部24は、ビューエリアVの外方において図3の紙面上側に位置する各送信電極11の端部近傍に配置されている。この第1帯部24は、X軸方向に沿って略帯状に延びている。第1帯部24は、その帯幅が第1グランド部21の第2帯部25,25の帯幅よりも小さくなるように形成されている。
第1グランド部21の第2帯部25,25は、ビューエリアVの外方において図3の紙面における左右両側および下側に配置されている。この第2帯部25,25は、X軸方向およびY軸方向に沿って略帯状に延びている。第2帯部25,25は、図3の紙面上側における左右両側の隅角部で第1帯部24と連続している。
図8に示すように、第1グランド部21の第1帯部24は、セル15の第1対角線15aが第1帯部24の長手方向(X軸方向)に沿って延びるように配列されている。また、図9に示すように、第1グランド部21の第2帯部25は、セル15の第1対角線15aがX軸方向に沿って延びるように配列されている。
図4に示すように、第2グランド部22の第1帯部24は、ビューエリアVの外方において図4の紙面上側に位置する受信電極12の近傍に配置されている。この第1帯部24は、X軸方向に沿って略帯状に延びている。第1帯部24は、その帯幅が第2帯部25の帯幅よりも小さくなるように形成されている。
第2グランド部22の第2帯部25は、ビューエリアVの外方において図4の紙面下側に配置されている。この第2帯部25は、X軸方向に沿って略帯状に延びている。なお、第2帯部25は、X軸方向の中央部が中央部以外の部分よりもY軸方向の幅が大きくなるように形成されている。
図10に示すように、第2グランド部22の第1帯部24は、各セル15の第1対角線15aが第1帯部24の長手方向(X軸方向)に沿って延びるように配列されている。また、図11に示すように、第2グランド部22の第2帯部25は、各セル15の第1対角線15aがX軸方向に沿って延びるように配列されている。
次に、図2~図4に示すように、グランド部は、第3細線26,26,…を含む。図示しないが、各第3細線26は、第1細線14と同様に、基板4の上面に形成された溝部7に銅や銀などの導電金属が埋設された導電層Mとして構成されている。第3細線26の線幅は、例えば2~8μmが望ましい。
各第3細線26は、X軸方向およびY軸方向に沿って延びている。各第3細線26は、その一部または全部が各グランド部20の周縁部に位置するように配置されている。
図3に示すように、第1グランド部21において、グランド用メッシュパターン23の外周側には、一方の第3細線26が配設されている(図8参照)。また、第1グランド部21において、グランド用メッシュパターン23の内周側の一部には、他方の第3細線26が配設されている(図9参照)。
図4に示すように、第2グランド部22の第1帯部24において、グランド用メッシュパターン23の外周側には、一方の第3細線26が配設されている(図10参照)。この一方の第3細線26は、第1帯部24の左右端部から図4の紙面下側に向かって配線部17,17,…の線方向に沿って延びている。また、第2グランド部22の第2帯部25において、グランド用メッシュパターン23の外周側の一部には、他方の第3細線26が配設されている(図11参照)。
図8~図11に示すように、各第3細線26は、グランド用メッシュパターン23を構成する第1細線14,14,…と交差状に接続されている。すなわち、各第3細線26は、グランド用メッシュパターン23を構成する第1細線14,14,…と電気的に接続されている。
[実施形態の作用効果]
以上のように、タッチセンサ1では、グランド用メッシュパターン23(第1メッシュパターン)を含むグランド部20,20,…が、ビューエリアVの外方に位置する配線部17,17,…と上下方向で重なるようにビューエリアVの外方に配置されている。このグランド部20,20,…でビューエリアVの外周を囲うようにすることにより、タッチセンサ1の外側からノイズや静電気などがビューエリアV内に進入することを抑制することが可能となる。
以上のように、タッチセンサ1では、グランド用メッシュパターン23(第1メッシュパターン)を含むグランド部20,20,…が、ビューエリアVの外方に位置する配線部17,17,…と上下方向で重なるようにビューエリアVの外方に配置されている。このグランド部20,20,…でビューエリアVの外周を囲うようにすることにより、タッチセンサ1の外側からノイズや静電気などがビューエリアV内に進入することを抑制することが可能となる。
グランド用メッシュパターン23は、導電性を有する第1細線14,14,…からなる複数のセル15,15,…を並べて網目状に形成されている。このグランド用メッシュパターン23により、上下方向における第1細線14,14,…と配線部17,17,…との重なり部分の領域が、従来のようなベタ状のシールド部を備えるタッチセンサと比較して相対的に少なくなる。その結果、タッチセンサ1では、各グランド部20に起因する配線部17,17,…での容量結合の発生を抑制することが可能となる。
複数のセル15,15,…は、各々が互いに隣接しかつ隣り合う一方のセル15の頂点が他方のセル15における辺部と接するように互いにずれた状態で配置されている。これにより、例えば何らかの要因により他方のセル15における辺部の一部が断線したような場合であっても、互いに隣り合うセル15,15同士の関係において、一方のセル15の頂点と、他方のセル15における辺部の断線していない部分との導通状態が保たれやすくなる。すなわち、グランド用メッシュパターン23の全体としての導電状態を安定させることが可能となる。その結果、静電気などの異常放電等によるグランド部20,20,…の断線リスクを軽減することができる。
したがって、本開示の実施形態に係るタッチセンサ1では、タッチセンサ1の外側からノイズや静電気などがビューエリアV内に進入することを抑制するとともに、配線部17,17,…および各グランド部20に起因する容量結合の発生を抑制することができる。さらに、静電気などの異常放電等によるグランド部20,20,…の断線リスクを軽減することができる。
なお、タッチセンサ1では、各第1細線14の線幅を細くすることも可能となり、額縁部2aおよびその近傍が暗くなることを抑制することも可能である。
また、少なくとも第1帯部24は、各セル15を構成するひし形の第1対角線15aが第1帯部24の長手方向に沿って延びるように構成されている。これにより、少なくとも第1帯部24の帯幅を小さくする場合、つまりビューエリアVの外方に位置するタッチセンサ1の額縁部分の幅寸法を狭める構成とする場合でも、帯幅内で長手方向に繋がる第1細線14の実質本数を多く確保することができ、第1帯部24のノイズや静電気の進入に対する耐性の確保も可能となる。
また、各センサ電極10は、第1細線14,14,…からなる複数のセル15,15,…を並べて網目状に形成したセンサ用メッシュパターン13を含む。すなわち、センサ用メッシュパターン13は、グランド用メッシュパターン23の構成要素と共通している。
また、配線部17は、少なくとも2つの第2細線18,18と、第2細線18,18と交差する方向に延びかつ第2細線18,18同士を架け渡すように第2細線18,18同士の間に配置された導電性を有する少なくとも1つのブリッジ部19と、を含む。これにより、タッチセンサ1の額縁部分の明るさが低減しないようにすることができる。さらに、各第2細線18の線幅や線間寸法などを小さくすることにより、タッチセンサ1の上記額縁部分を狭めることも可能となる。
また、グランド部20は、一部または全部がグランド部20の周縁部に位置するように配置された導電性を有する第3細線26を有している。第3細線26は、グランド用メッシュパターン23を構成する第1細線14,14,…と電気的に接続されている。これにより、タッチセンサ1の外側からノイズや静電気などが進入しにくくなる。その結果、特に静電気などの異常放電等によるグランド部20の断線リスクを軽減することができる。また、外側から進入したノイズや静電気を、第3細線26の長手方向において分散することも可能となる。さらに、第3細線26の線幅を第1細線14の線幅よりも大きくするのが好ましい。これにより、第3細線26による上記効果が顕著となる。
[実施形態の変形例]
上記実施形態では、2つの基板4,4(第1基板5および第2基板6)を有する形態を示したが、この形態に限られない。例えば、タッチセンサ1の変形例として、1つの基板4(例えば第2基板6)のみを設けた形態としてもよい。具体的に、図12に示すように、送信電極11,11,…(センサ電極10,10,…)、配線部17,17,…、および第1グランド部21(グランド部20)を、第2基板6の下面に形成すればよい。すなわち、タッチセンサ1として、センサ電極10,10,…等を単一の基板4の両面に形成した構成(以下「両面構成」という)を適用した形態としてもよい。そして、本変形例では、上記実施形態で示した第1基板5、および第1基板5と第2基板6との間に配置された光透過性を有する粘着層(OCAなど)が不要となる。
上記実施形態では、2つの基板4,4(第1基板5および第2基板6)を有する形態を示したが、この形態に限られない。例えば、タッチセンサ1の変形例として、1つの基板4(例えば第2基板6)のみを設けた形態としてもよい。具体的に、図12に示すように、送信電極11,11,…(センサ電極10,10,…)、配線部17,17,…、および第1グランド部21(グランド部20)を、第2基板6の下面に形成すればよい。すなわち、タッチセンサ1として、センサ電極10,10,…等を単一の基板4の両面に形成した構成(以下「両面構成」という)を適用した形態としてもよい。そして、本変形例では、上記実施形態で示した第1基板5、および第1基板5と第2基板6との間に配置された光透過性を有する粘着層(OCAなど)が不要となる。
本変形例(両面構成を適用した形態)では、上記粘着層が送信電極11,11,…と受信電極12,12,…との間に介在しないことから、タッチセンサ1の厚み方向において、送信電極11,11,…と受信電極12,12,…との間隔が、上記実施形態(第1基板5および第2基板6を有する形態)と比較して小さくなる。そして、上記粘着層における誘電率の温度依存性は、基板4に適用される材料における誘電率の温度依存性よりも大きくなるのが一般的であることから、本変形例では、各送信電極11から放射された電界が、誘電率の温度依存性が相対的に大きい上記粘着層の影響を受けずに、各受信電極12に受信されるようになる。このように、本変形例では、タッチセンサ1としてのセンシング性能が相対的に向上するという利点がある。
また、上記実施形態で示した2枚の基板4,4(第1基板5および第2基板6)を有する形態では、両基板4,4を互いに貼り合わせたときに位置ずれが生じやすくなる。この位置ずれにより、ビューエリアVの外方に位置する各グランド部20の内縁部が、各センサ電極10の端部に対して近づいてしまう場合がある。かかる場合には、各グランド部20と各センサ電極10との間に寄生容量が発生しやすくなり、この寄生容量によりタッチセンサ1としてのセンシング性能が低下するおそれがある。これに対し、本変形例では、上述したような位置ずれが生じず、各グランド部20を各センサ電極10に対して適正な位置に配置することが可能である。このため、本変形例では、センシング性能が安定しやすいという利点がある。
[その他の実施形態]
上記実施形態では、2つの基板4,4(第1基板5および第2基板6)を有する形態を示したが、この形態に限られない。例えば、送信側と受信側の互いのセンサ電極10,10,…同士、各グランド部20,20,…同士などを、1つの基板4の同じ側の面に絶縁性を保った状態で配置してもよい。このようにしても、上記変形例と同様の利点が得られる。
上記実施形態では、2つの基板4,4(第1基板5および第2基板6)を有する形態を示したが、この形態に限られない。例えば、送信側と受信側の互いのセンサ電極10,10,…同士、各グランド部20,20,…同士などを、1つの基板4の同じ側の面に絶縁性を保った状態で配置してもよい。このようにしても、上記変形例と同様の利点が得られる。
また、上記実施形態では、第1基板5の上面に第1細線14および接続端子16の材料となる導電金属を埋設するための溝部7,7,…を形成した形態を示したが、この形態に限られない。例えば、その他の形態として、第1基板5の上面に絶縁樹脂層を形成し、絶縁樹脂層の上面側に凹部(図示せず)を設けて、上記導電金属を上記凹部に埋設してもよい。あるいは、上記導電金属を、第1基板5の上面側に印刷してもよい。上記導電金属を、第1基板5の上面側にエッチングによって形成して配置してもよい。上記実施形態で示した第2基板6についても、第1基板5と同様に、上記その他の形態を適用することが可能である。また、上記変形例(両面構成を適用した形態)についても、上記その他の形態を適用することが可能である。
また、上記実施形態では、第1細線14および接続端子16の各々が導電金属により構成される形態を示したが、この形状に限られない。例えば、第1細線14および接続端子16の各々を、導電樹脂、酸化インジウム錫、酸化錫等の光透過性を有する透明材(透明導電膜)で構成してもよい。
また、上記実施形態では、ひし形に形成された各セル15を示したが、この形状に限られない。例えば、各セル15を、4つの角が全て等しい平行四辺形(すなわち正方形や長方形)に形成してもよい。あるいは、各セル15を、正方形、ひし形、および長方形のいずれにも該当しない平行四辺形に形成してもよい。各セル15の形状は矩形に限られることもなく、異形状などに形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、グランド用メッシュパターン23を構成するセル15,15,…において、隣り合う一方のセル15の頂点が他方のセル15における辺部の中点に接している形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、隣り合う一方のセル15の頂点が、他方のセル15における辺部の中点以外の位置に接していてもよい。
また、上記実施形態では、配線部17を略梯子状に形成した形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、配線部17をメッシュ状に形成してもよい。具体的に、配線部17を3つ以上の第2細線18,18,…および複数のブリッジ部19,19,…により構成してもよい。
また、グランド部20に関し、グランド部20を構成する各第1細線14の線幅、あるいはグランド用メッシュパターン23を構成する各セル15の開口率などを適宜設定してもよい。かかる設定により、上述の作用効果(すなわち、タッチセンサ1の外側からノイズや静電気などがビューエリアV内に進入することを抑制するとともに、配線部17,17,…および各グランド部20に起因する容量結合の発生を抑制すること)を奏しつつ、ビューエリアVの外周近傍において所望の明るさが得られるように調整することができる。
以上、本開示についての実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
本開示は、タッチ操作を行うことが可能なタッチセンサ型入力装置として産業上の利用が可能である。
1:タッチセンサ
2:カバー部材
3:フレキシブル配線板
4:基板
5:第1基板
6:第2基板
7:溝部
10:センサ電極
11:送信電極
12:受信電極
13:センサ用メッシュパターン(第2メッシュパターン)
14:第1細線
15:セル
15a:第1対角線
15b:第2対角線
16:接続端子
17:配線部
18:第2細線
19:ブリッジ部
20:グランド部
21:第1グランド部
22:第2グランド部
23:グランド用メッシュパターン(第1メッシュパターン)
24:第1帯部
25:第2帯部
26:第3細線
V:ビューエリア
2:カバー部材
3:フレキシブル配線板
4:基板
5:第1基板
6:第2基板
7:溝部
10:センサ電極
11:送信電極
12:受信電極
13:センサ用メッシュパターン(第2メッシュパターン)
14:第1細線
15:セル
15a:第1対角線
15b:第2対角線
16:接続端子
17:配線部
18:第2細線
19:ブリッジ部
20:グランド部
21:第1グランド部
22:第2グランド部
23:グランド用メッシュパターン(第1メッシュパターン)
24:第1帯部
25:第2帯部
26:第3細線
V:ビューエリア
Claims (5)
- 視覚的情報を透過して得られるビューエリアが設けられたタッチセンサであって、
前記ビューエリアの内方に配置されたセンサ電極と、
前記ビューエリアの外方に配置されていて、一端部が前記センサ電極と電気的に接続された配線部と、
前記配線部と上下方向で重なるように前記ビューエリアの外方に配置されたグランド部と、を備え、
前記グランド部は、導電性を有する第1細線からなる複数のセルを並べて形成した網目状の第1メッシュパターンを含み、
前記複数のセルの各々は、互いに隣接し、かつ隣り合う一方の前記セルの頂点が他方の前記セルにおける辺部と接するように互いにずれた状態で配置されている、タッチセンサ。 - 請求項1に記載のタッチセンサにおいて、
前記複数のセルの各々は、その外形が仮想的な第1対角線および前記第1対角線よりも短い仮想的な第2対角線からなる矩形であり、かつ互いに同じ大きさの前記矩形となるように構成されており、
前記グランド部は、略帯状の第1帯部と、帯幅が前記第1帯部の帯幅よりも大きい略帯状の第2帯部と、を含み、
前記第1帯部は、前記複数のセルの各々の前記第1対角線が前記第1帯部の長手方向に沿って延びるように前記複数のセルの各々を配列して構成されている、タッチセンサ。 - 請求項1または2に記載のタッチセンサにおいて、
前記センサ電極は、前記第1細線からなる前記複数のセルを並べて形成した第2メッシュパターンを含む、タッチセンサ。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載のタッチセンサにおいて、
前記配線部は、
前記配線部の延伸方向に沿って延びかつ互いに間隔をあけて配置された導電性を有する少なくとも2つの第2細線と、
前記第2細線と交差する方向に延びかつ前記第2細線同士を架け渡すように前記第2細線同士の間に配置された導電性を有するブリッジ部と、を含む、タッチセンサ。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載のタッチセンサにおいて、
前記グランド部は、一部または全部が前記グランド部の周縁部に位置するように配置された導電性を有する第3細線を有し、
前記第3細線は、前記第1メッシュパターンを構成する前記第1細線と電気的に接続されている、タッチセンサ。
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